Procedimiento de deshidratación de lodos y lodos así deshidratados.

Procedimiento de deshidratación de lodos, que comprende: una adición de un agente basico a lodos que presentan un pH igual o inferior a 8,

una adición a los lodos de al menos un componente organico floculante, por la adición del agente basico antedicho, un aumento de pH de los lodos hasta un valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos un componente organico, una floculación de los lodos, y una separación en los lodos floculados entre lodos deshidratados y una fase liquida, caracterizado porque el agente basico antedicho es un compuesto calcaro magnesiano que responde a la fórmula:

CaCO3. (1-x) [yMg (OH) 2º+º (1-y) MgO],

en la cual x e y son fracciones molares, 0, 45 : x : 0, 75, y 0 : y : 1, y porque los lodos tratados presentan, hasta despues de dicha separación, dicho valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos un componente organico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/051422.

Solicitante: S.A. LHOIST RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: RUE CHARLES DUBOIS, 28 1342 OTTIGNIES-LOUVAIN-LA-NEUVE BELGICA.

Inventor/es: JUDENNE, ERIC, REMY,Marc, ROHMANN,Matthias.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C02F11/14 QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 11/00 Tratamiento de los fangos; Dispositivos a este efecto. › con adición de productos químicos.

PDF original: ES-2378152_T3.pdf

 

Procedimiento de deshidratación de lodos y lodos así deshidratados.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de deshidratación de lodos y lodos asi deshidratados La presente invención es relativa a un procedimiento de deshidratación de lodos, que comprende:

una adición de un agente basico a lodos que presentan un pH igual o inferior a 8, una adición a los lodos de al menos un componente organico floculante, por la adición del agente basico antedicho, un aumento de pH de los lodos hasta un valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos componente organico, una floculación de los lodos, y una separación de los lodos floculados en lodos deshidratados y una fase liquida, y los lodos asi deshidratados.

Por lodos, se debe entender en el sentido de la presente invención, cualquiera de los lodos, cuyo pH inicial es inferior o igual a 8, tales como, por ejemplo, los lodos de una estación de depuración de las aguas urbanas y de las industrias agroalimentarias. Se pueden tambien prever los lodos de dragado asi como otros lodos eventualmente mas acidos. En ese caso, ventajosamente estos lodos se llevan previamente a una gama de pH de al menos 6 a un pH de a lo sumo 8, por neutralización.

De manera general, estos lodos, durante su tratamiento, en primer lugar se decantan antes de ser espesados. Se someten a continuación a una floculación, seguida de una deshidratación, realizada, en la mayoria de los casos, por medio de un filtro de bandas, de un filtro prensa o de un decantador centrifugo, en presencia o no de calefacción. Ademas de la reducción de volumen, el objeto de este tratamiento es facilitar la manipulación, el almacenamiento y el transporte de estos lodos.

Se conoce bien la deshidratación de los lodos por medio de floculantes. Tambien ya se previo, por ejemplo para el tratamiento de lodos de pesquerias, asociar al floculante un agente asistente a la floculación, que es un compuesto de calcio soluble en agua (vease por ejemplo la solicitud de patente japonesa nO 4 40286) . Se utiliza, como compuesto de calcio, bien sea compuestos muy basicos de tipo cal, o bien sales de calcio tales como halogenuros, nitrato o acetato. El objetivo buscado es un agua purificada resultante del tratamiento de los lodos.

Se conoce tambien un procedimiento de deshidratación de lodos en el cual se preve, despues del tratamiento del lodo por un floculante polimero, de ajustar el pH en un valor comprendido entre 9 y 12 por adición de 6xido o de hidróxido de calcio o de magnesio (vease la patente de EE.UU. nO 4.675.114) . Este procedimiento requiere por otro lado la adición de lodo de formaldehido, que es un producto t6xico reconocido que plantea problemas de medio ambiente y que se debe, por lo tanto, evitar.

Todos estos procedimientos anteriores, que utilizan preferentemente cal para ayudar a la floculación, requieren que el aumento del pH este suficientemente controlado para evitar cualquier degradación demasiado rapida del floculante que se vuelve inactivo a pH muy basicos. Algunos procedimientos preven incluso una neutralización durante el procedimiento, con sus consecuencias sobre el coste y sobre la cantidad de agua que se debe eliminar durante la filtración.

Para llegar a este control, se previ6 un procedimiento tal como el indicado al principio, en el cual se hace uso, como agente basico, de un compuesto calcico muy basico que se trató para retrasar el aumento del pH del medio desde el inicio de la adición de este compuesto hasta el final de la floculación, pudiendo el pH a continuación proseguir este aumento en los lodos, preferentemente incluso despues de la deshidratación de los lodos tratados (vease solicitud de patente internacional nO WO 00/4527) .

No obstante, para retrasar el aumento del pH, el compuesto calcico se debe someter a tratamientos previos, por ejemplo:

el aumento del tamafo medio de los granos del aditivo calcico, en particular, para evitar la presencia de particulas inferiores a 50 Im, lo que impone una operación de separación de finos o de aglomeración, la adición de un compuesto organico para retrasar la disolución del compuesto calcico, el cocimiento excesivo del compuesto calcico que se vuelve asi menos reactivo.

Estas operaciones previas son costosas y en algunos casos introducen aditivos extrafos en los lodos. Ademas, el pH a pesar de todo sólo se mantiene en un intervalo compatible con la utilización de un floculante durante un tiempo corto (algunos minutos) , lo que dificulta la operación de filtración antes del final de este plazo.

Por otra parte se conoce tambien un procedimiento de inyección de gas inerte y/o de inmovilización de sustancias nocivas en materias de tipo lodos, comprendiendo este procedimiento una adición a estas materias de al menos un aglutinante hidraulico, siendo esta mezcla afadida a una materia inorganica que contiene compuestos de magnesio y/o de una materia inorganica que contiene compuestos de aluminio (vease patente europea nO 0408545) .

La presente invención tiene por objeto poner remedio a los inconvenientes antes citados y poner a punto un procedimiento de deshidratación de lodos facil y que permite la obtención de lodos que presentan propiedades de uso favorables, tales como un buen comportamiento en montón, un paleo, etc. Los lodos obtenidos deben preferentemente presentar contenidos en materia seca elevados, haciendo al mismo tiempo uso de los floculantes habitualmente utilizados para la floculación de los lodos.

Para solucionar estos problemas, se previ6, segun la invención, un procedimiento tal como se describe al principio, en el cual el agente basico antedicho es un compuesto calcaro magnesiano que responde a la fórmula:

xCaCO3. (1-x) [yMg (OH) 2 + (1-y) ºMgO],

en la cual:

x e y son fracciones molares, 0, 45 : x : 0, 75, y 0: y : 1, y los lodos tratados presentan, hasta despues de dicha separación, dicho valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos un componente organico.

La ventaja particular de este procedimiento es que la etapa de separación, es decir, de deshidratación, no se ve impuesta de contratiempo, puesto que el aumento de pH necesario se mantiene controlado.

Result6 en efecto, de una manera inesperada, que era posible obtener, por la adición del compuesto calcaro magnesiano segun la invención, a la vez un tasa de materias secas asombrosamente elevado de los lodos deshidratados y a la vez una subida de pH suave y regular hasta un pH maximo que permanece de este lado del pH donde los floculantes usuales para la floculación de los lodos pierden su actividad, en particular, un pH inferior o igual a 10. Las operaciones de decantación, de filtración, de prensado y/o de centrifugación se pueden tomar sin presionarse y correr el riesgo de alcanzar un pH demasiado elevado. Los lodos deshidratados segun el procedimiento segun la invención pueden alcanzar tasas de materia seca superiores a 75% en peso, ventajosamente de 80% en peso e incluso hasta un 90% en peso o todavia mas. Es necesario tener en cuenta por otro lado que los lodos siguen presentando el pH existente en el momento de la separación.

Por otra parte, cuando se determina la sequedad de los lodos deshidratados obtenidos segun el procedimiento segun la invención, se constata de una manera inesperada una ganancia sustancial en sequedad con respecto a la sequedad que se habria obtenido si la misma cantidad de compuesto calcaro magnesiano segun la invención se hubiera afadido despues de la deshidratación del lodo tratado. Esta sequedad despues del tratamiento se calcula por medio de la fórmula siguiente:

S1x (100 + t) S2cal =

100 + S1x (t/100) )

Donde:

S1 es el contenido en materia seca de la torta de lodo sin compuesto calcaro magnesiano segun la invención, en porcentaje en peso, t es el tasa de adición de compuesto calcaro magnesiano segun la invención, expresado en porcentaje en peso con respecto a la materia seca contenida en el lodo espesado, y S2cal es el contenido calculado en materia seca de la torta de lodo con compuesto calcaro magnesiano segun la invención, en porcentaje en peso, cuando se admite que no hay efecto adicional del compuesto calcaro magnesiano sobre la sequedad de la torta.

Preferentemente, el compuesto calcaro magnesiano segun la invención es lo que se denomina una dolomia semicalcinada, de fórmula CaCO3.MgO, donde el componente MgO puede ser parcial o totalmente en forma de Mg (OH) 2. Esta dolomia semicalcinada se puede obtener por cocción formada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de deshidratación de lodos, que comprende: una adición de un agente basico a lodos que presentan un pH igual o inferior a 8, una adición a los lodos de al menos un componente organico floculante, por la adición del agente basico antedicho, un aumento de pH de los lodos hasta un valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos un componente organico, una floculación de los lodos, y una separación en los lodos floculados entre lodos deshidratados y una fase liquida, caracterizado porque el agente basico antedicho es un compuesto calcaro magnesiano que responde a la fórmula:

xCaCO3. (1-x) [yMg (OH) 2º+º (1-y) MgO],

en la cual x e y son fracciones molares, 0, 45 : x : 0, 75, y 0 : y : 1, y porque los lodos tratados presentan, hasta despues de dicha separación, dicho valor inferior a un pH a partir del cual tiene lugar una degradación de dicho al menos un componente organico.

2. Procedimiento segun la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto calcaro magnesiano es una dolomia semicalcinada, que incluye un componente MgO, eventualmente parcial o totalmente en forma de Mg (OH) 2.

3. Procedimiento segun una u otra de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende dicho aumento de pH hasta un valor como maximo igual a 10.

4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la adición del compuesto calcaro magnesiano tiene lugar previamente, simultaneamente y/o despues de la adición de dicho al menos un componente organico floculante.

5. Procedimiento segun la reivindicación 4, caracterizado porque la adición del compuesto calcaro magnesiano tiene lugar antes de la etapa de separación antedicha.

6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende, despues de dicha separación, una incineración de los lodos deshidratados.

7. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, en el caso de los lodos acidos, comprende, por otro lado, una neutralización previa de estos lodos acidos de modo que presenten un pH de al menos 6.

8. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque la dolomia semicalcinada es procedente de una cocción de carbonato doble de calcio y de magnesio en condiciones tales que contenga un contenido en CaO inferior a 5% en peso y un contenido en MgCO3 inferior a 10% en peso.

9. Utilización de un compuesto calcaromagnesiano que responde a la fórmula xCaCO3. (1x) [yMg (OH) 2 + (1y) MgO], en la cual x e y son fracciones molares, 0, 45 : x : 0, 75, y 0 : y : 1, para el tratamiento y la deshidratación de lodos que presentan un pH igual o inferior a 8.

10. Lodos deshidratados, que incluye un contenido en compuesto calcaro magnesiano que responde a la fórmula xCaCO3. (1 x) [yMg (OH) 2 + (1 y) MgO], en la cual x e y son fracciones molares, 0, 45 : x : 0, 75, y 0 : y : 1, y que presenta un pH superior a 8 e igual o inferior a 10.

11. Lodos deshidratados segun la reivindicación 10, que incluyen al menos un 15% en peso del compuesto calcaro magnesiano con respecto a la materia seca del lodo antes de la deshidratación.

ººempo º (º)


 

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